JPH08159231A - Screw feeding mechanism and rectilinearly moving stand for ultra-high-vacuum having its mechanism - Google Patents

Screw feeding mechanism and rectilinearly moving stand for ultra-high-vacuum having its mechanism

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JPH08159231A
JPH08159231A JP30187094A JP30187094A JPH08159231A JP H08159231 A JPH08159231 A JP H08159231A JP 30187094 A JP30187094 A JP 30187094A JP 30187094 A JP30187094 A JP 30187094A JP H08159231 A JPH08159231 A JP H08159231A
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JP
Japan
Prior art keywords
ball bearing
radial ball
screw shaft
screw
feed mechanism
Prior art date
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Pending
Application number
JP30187094A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kunio Harada
邦男 原田
Shigeo Moriyama
茂夫 森山
Masaaki Ito
昌昭 伊東
Masabumi Kanetomo
正文 金友
Toshiyuki Matsubara
利之 松原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPH08159231A publication Critical patent/JPH08159231A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H25/00Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20Screw mechanisms
    • F16H25/22Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
    • F16H25/2285Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with rings engaging the screw shaft with the inner perimeter, e.g. using inner rings of a ball bearing
    • F16H25/2295Rings which are inclined or can pivot around an axis perpendicular to the screw shaft axis

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

PURPOSE: To provide a screw feeding mechanism by which discharge gas in a vacuum is reduced and rotational resistance is reduced by arranging a radial ball bearing instead of a screw thread of a nut part in the screw feeding mechanism to rectilinearly move the nut part by rotating a screw shaft. CONSTITUTION: In a screw feeding mechanism 3 composed of a screw shaft 7 and a nut part 6, a radial ball bearing 13 by which rolling resistance is reduced and discharge gas is reduced, is arranged between the screw shaft 7 and the nut part 6. An angle part formed by an inside surface 23 of an inner wheel ring 22 of the radial ball bearing 13 and end surfaces 24 and 24' and a screw groove of the screw shaft 7, are brought into rolling contact with each other, and are meshed with each other, and an outer ring 20 of the radial ball bearing 13 is connected to and held by the nut part 6, and the screw shaft 7 is rotated, and the nut part 6 is rectilinearly moved. According to this, rotational resistance can be reduced even in a vacuum where a friction coefficient becomes larger than in the atmosphere, and discharge gas generated from the screw part can be reduced.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ねじ軸を回転させるこ
とによりこれに噛み合わされたナット部を直進移動させ
るよう構成されたねじ送り機構の改良に関し、とくに、
上記ねじ軸と上記ナット部との間を伝達効率の良い転が
り接触構造とした上で、該ねじ送り機構部からの放出ガ
スを少なく押さえ、もって超高真空室内での使用に適す
るように改良されたねじ送り機構、および該ねじ送り機
構を備えた超高真空用直進移動台に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement of a screw feeding mechanism constructed to rotate a screw shaft to linearly move a nut portion engaged with the screw shaft.
The rolling contact structure between the screw shaft and the nut portion has a good transmission efficiency, and the gas discharged from the screw feeding mechanism portion is suppressed to a small amount, which is improved to be suitable for use in an ultra-high vacuum chamber. The present invention relates to a screw feed mechanism and a linear movement base for ultra-high vacuum equipped with the screw feed mechanism.

【0002】[0002]

【従来の技術】直進ガイド上で移動部を往復移動させる
直進移動台において、上記移動部を駆動する手段とし
て、モータ等による回転運動をねじ送り機構により直進
運動に変換して用いる方法が広く採用されている。その
場合、ねじ送り機構に用いるねじには、JIS−B−0
205等のねじ山の断面が三角形のメートルねじやJI
S−B−0216のメートル台形ねじ、もしくは、回転
運動から直進運動への変換に効率の良いJIS−B−1
191やJIS−B−1192のボールねじを用いるこ
とが多い。
2. Description of the Related Art In a rectilinear moving platform for reciprocating a moving part on a rectilinear guide, a method of converting rotational motion by a motor or the like into a linear motion by a screw feeding mechanism is widely used as a means for driving the moving part. Has been done. In that case, the screw used for the screw feed mechanism is JIS-B-0.
A metric thread or JI with a triangular thread cross section such as 205
S-B-0216 metric trapezoidal screw or JIS-B-1 which is efficient for conversion from rotary motion to linear motion.
A ball screw of 191 or JIS-B-1192 is often used.

【0003】しかるに、三角ねじや台形ねじを用いるね
じ送り機構においては、ねじ部とナット部とが滑り接触
しているため、大気中に比べ摩擦係数が大きくなる真空
中で用いる場合には、接触部に潤滑剤を塗布してかじり
現象の防止と回転抵抗の減少を図ることが不可欠とな
る。ところが、この潤滑剤からはガスが放出され、この
放出ガスが真空度を低下させる等の悪影響を生じるた
め、この種のねじ送り機構の超高真空容器内での使用は
困難である。
However, in a screw feed mechanism using a triangular screw or a trapezoidal screw, the screw portion and the nut portion are in sliding contact with each other. It is essential to apply a lubricant to the parts to prevent the galling phenomenon and reduce the rotational resistance. However, gas is released from the lubricant, and the released gas has a bad effect such as lowering the degree of vacuum. Therefore, it is difficult to use this type of screw feed mechanism in an ultrahigh vacuum container.

【0004】また、ボールねじを用いるねじ送り機構に
おいては、無限転がり運動をさせるために、内部に組み
込まれた100個前後のボール(鋼球)を通常はグリー
スを用いて潤滑しながら循環させてやる必要があるが、
このグリースから放出されるガスのためやはり超高真空
容器内での使用は困難である。なお、仮にこのボールね
じを無潤滑で用いたとしても、多数のボールが循環して
いる空間内の真空排気が難しく、やはり超高真空容器内
での使用は困難である。
Further, in a screw feed mechanism using a ball screw, about 100 balls (steel balls) incorporated inside are normally circulated while lubricating with grease in order to make endless rolling motion. I need to do it,
Due to the gas released from the grease, it is difficult to use in the ultra-high vacuum container. Even if this ball screw is used without lubrication, it is difficult to evacuate the space in which a large number of balls circulate, and it is also difficult to use it in an ultrahigh vacuum container.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記した従来技術によ
るねじ送り機構においては、大気中に比べて摩擦係数が
より大きくなる真空中においても、ねじ部−ナット部間
の摩擦抵抗を低減させ、かつそこからの放出ガスをも低
減させるという二つの要求を同時に満足させると云う点
についての十分な配慮がなされておらず、放出ガスの低
減に重点を置くあまりに摩擦抵抗を十分に低減させるこ
とができず、その結果かじり現象を発生させたり、逆に
摩擦抵抗の低減に重点を置くあまりに放出ガスの発生を
十分に抑えられず、その結果真空容器内の圧力上昇を招
いてしまう等の問題があった。このため、かかる従来技
術による直進ねじ送り機構を用いて超高真空容器内での
使用に十分に耐え得る直進移動台を実現することは困難
であった。
In the above-mentioned conventional screw feed mechanism, the frictional resistance between the screw portion and the nut portion is reduced even in a vacuum where the friction coefficient is larger than in the atmosphere, and No sufficient consideration has been given to the fact that the two requirements for reducing the amount of gas released from the gas are satisfied at the same time, and the frictional resistance can be reduced sufficiently because the emphasis is placed on reducing the amount of gas released. As a result, there is a problem that a galling phenomenon occurs, and conversely, the reduction of frictional resistance is focused so much that the generation of released gas cannot be sufficiently suppressed, resulting in an increase in pressure in the vacuum container. It was Therefore, it has been difficult to realize a straight-moving base that can sufficiently withstand use in an ultra-high vacuum container by using such a straight-moving screw feed mechanism according to the related art.

【0006】従って、本発明の目的は、真空中でのガス
放出が少なく、しかも摩擦抵抗の小さなねじ送り機構を
提供することであり、さらには、その機構を備えた超高
真空容器内での使用に適した直進移動台を提供すること
である。
Therefore, an object of the present invention is to provide a screw feed mechanism which emits less gas in a vacuum and has a small friction resistance, and further, in an ultrahigh vacuum container equipped with the mechanism. The purpose is to provide a linear moving platform suitable for use.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明においては、ねじ軸とこれに噛み合わせたナ
ット部とから成り上記ねじ軸を回転させることにより上
記ナット部を直進移動させるねじ送り機構において、上
記ナット部のねじ山の代わりに転がり抵抗が小さく放出
ガスの少ないラジアルボールベアリングを配置し、該ラ
ジアルボールベアリングの内輪および外輪のうちの一方
を上記ねじ軸のねじ溝に転がり接触させて噛み合わせ、
他方を上記ナット部に連結保持させる如く構成してい
る。
In order to achieve the above object, in the present invention, the nut portion, which comprises a screw shaft and a nut portion meshed with the screw shaft, is rotated to move the nut portion straightly. In the screw feed mechanism, a radial ball bearing having a small rolling resistance and a small amount of released gas is arranged in place of the thread of the nut portion, and one of the inner ring and the outer ring of the radial ball bearing is rolled in the thread groove of the screw shaft. Contact and engage,
The other is connected and held to the nut portion.

【0008】なお、上記ラジアルボールべアリングの内
輪側を上記ねじ軸のねじ溝に噛み合わせる場合には、上
記ラジアルボールべアリングは上記ねじ軸が該ラジアル
ボールベアリングの内輪の内側を通るようにして配置さ
れ、逆に、上記ラジアルボールべアリングの外輪側を上
記ねじ軸のねじ溝に噛み合わせる場合には、上記ラジア
ルボールべアリングは上記ねじ軸が該ラジアルボールベ
アリングの外輪の外側を通るようにして配置されるのが
よい。
When the inner ring side of the radial ball bearing is engaged with the thread groove of the screw shaft, the radial ball bearing is designed so that the screw shaft passes inside the inner ring of the radial ball bearing. On the contrary, when the outer ring side of the radial ball bearing is engaged with the thread groove of the screw shaft, the radial ball bearing is arranged so that the screw shaft passes through the outside of the outer ring of the radial ball bearing. It is good to be arranged.

【0009】また、上記ラジアルボールべアリングの内
輪側を上記ねじ軸のねじ溝に噛み合わせる場合には、上
記ラジアルボールベアリングは、上記ラジアルボールべ
アリングの内輪が該内輪の内面と該内輪の両端面とで構
成される二つの円周状角部のうちの両方またはいずれか
片方のみにおいて上記ねじ軸のねじ溝と噛み合うように
して配置されることができる。そのためには、上記ねじ
軸の中心軸線に対して上記ラジアルボールベアリングの
回転中心軸線を傾けて配置するのがよい。
Further, when the inner ring side of the radial ball bearing is engaged with the thread groove of the screw shaft, the radial ball bearing is such that the inner ring of the radial ball bearing is the inner surface of the inner ring and both ends of the inner ring. It can be arranged so as to engage with the thread groove of the above-mentioned screw shaft at both or either one of the two circumferential corner portions formed by the surface. For that purpose, it is preferable that the rotational center axis of the radial ball bearing is inclined with respect to the central axis of the screw shaft.

【0010】また、上記ラジアルボールべアリングの内
輪を上記した両方の円周状角部において上記ねじ軸のね
じ溝と噛み合わせる場合には、それぞれの噛み合わせ位
置を上記ラジアルボールベアリングの回転方向角度にお
いて互いに180度ずれた位置に設定するのが望まし
い。また、上記ラジアルボールベアリングの外輪を、該
外輪が上記ねじ軸の中心軸線と上記ラジアルボールベア
リングの回転中心軸線とを含む平面に垂直でかつ上記ね
じ軸の中心軸線と上記ラジアルボールベアリングの回転
中心軸線との交点を通る軸線を回転軸線として上記ナッ
ト部に対して回転できるようにして、上記ナット部に連
結保持させるのが望ましい。さらに、上記ラジアルボー
ルベアリングの外輪に対して、該外輪の上記ナット部に
対する回転可能方向において、上記ラジアルボールベア
リングの内輪の上記した両方の角部を上記ねじ軸のねじ
溝に押しつける向きの予圧力を与える手段を付加するの
が望ましい。さらに、上記ラジアルボールベアリングの
外輪は、該外輪の上記ナット部に対する回転軸線上に設
けたピンを介して上記ナット部に連結保持させることが
でき、また、成型された2枚の板ばねを介して連結保持
させることもできる。
Further, when the inner ring of the radial ball bearing is engaged with the thread groove of the screw shaft at both of the circumferential corners described above, the respective engagement positions are set to the rotational direction angle of the radial ball bearing. It is desirable to set the positions at 180 degrees apart from each other. The outer ring of the radial ball bearing is perpendicular to a plane in which the outer ring includes the center axis of the screw shaft and the rotation center axis of the radial ball bearing, and the center axis of the screw shaft and the rotation center of the radial ball bearing. It is desirable that an axis passing through the intersection with the axis can be rotated with respect to the nut as an axis of rotation so that the nut is connected and held. Further, a preload is applied to the outer ring of the radial ball bearing in a direction in which the outer ring is rotatable with respect to the nut portion, in a direction in which the both corners of the inner ring of the radial ball bearing are pressed against the thread groove of the screw shaft. It is desirable to add a means for giving. Further, the outer ring of the radial ball bearing can be connected and held to the nut portion through a pin provided on the rotation axis of the outer ring with respect to the nut portion, and through two molded leaf springs. It can also be connected and held.

【0011】また、上記ラジアルボールべアリングの内
輪を上記した片方の円周状角部のみにおいて上記ねじ軸
のねじ溝と噛み合わせる場合には、上記ラジアルボール
ベアリングの外輪を、該外輪が上記ねじ軸の中心軸線と
上記ラジアルボールベアリングの回転中心軸線とを含む
平面に垂直でかつ上記ねじ軸の中心軸線と上記ラジアル
ボールベアリングの回転中心軸線との交点を通らない軸
線を回転軸線として上記ナット部に対して回転できるよ
うにして、上記ナット部に連結保持させるのが望まし
い。この場合にも、上記ラジアルボールベアリングの外
輪に対して、該外輪の上記ナット部に対する回転可能方
向において、上記ラジアルボールベアリングの内輪の上
記した片方の角部を上記ねじ軸のねじ溝に押しつける向
きの予圧力を与える手段を付加するのが望ましい。ま
た、この場合にも、上記ラジアルボールベアリングの外
輪は、該外輪の上記ナット部に対する回転軸線上に設け
られたピンを介して上記ナット部に連結保持されること
ができ、また、成型された2枚の板ばねを介して連結保
持されることもできる。
When the inner ring of the radial ball bearing is engaged with the thread groove of the screw shaft only at one of the circumferential corners, the outer ring of the radial ball bearing is the outer ring of the screw. The nut portion with the axis that is perpendicular to the plane including the center axis of the shaft and the rotation center axis of the radial ball bearing and does not pass through the intersection of the center axis of the screw shaft and the rotation center axis of the radial ball bearing as the rotation axis. It is desirable to be able to rotate with respect to and to be connected and held by the nut portion. Also in this case, a direction in which one of the corners of the inner ring of the radial ball bearing is pressed against the thread groove of the screw shaft in the rotatable direction of the outer ring of the radial ball bearing with respect to the nut part of the outer ring. It is desirable to add a means for applying the pre-load. Also in this case, the outer ring of the radial ball bearing can be connected and held to the nut portion via a pin provided on the rotation axis of the outer ring with respect to the nut portion, and the outer ring can be molded. It can also be connected and held via two leaf springs.

【0012】また、上記した構成のねじ送り機構を、直
進ガイド上を往復移動する移動部を駆動するための手段
として用いることによって、超高真空容器内で使用する
に適した直進移動台が得られる。
Further, by using the screw feeding mechanism having the above-mentioned structure as a means for driving the moving part which reciprocates on the straight guide, the straight moving table suitable for use in the ultra-high vacuum container is obtained. To be

【0013】[0013]

【作用】ねじ軸とナット部とから成るねじ送り機構にお
いて、上記ナット部のねじ山の代わりに、上記ねじ軸と
上記ナット部との間に回転抵抗が小さくかつ放出ガスが
少ないラジアルボールベアリングを配置し、該ラジアル
ボールベアリングの内輪側(または外輪側)を上記ねじ
軸のねじ溝に転がり接触させて噛み合わせ、外輪側(ま
たは内輪側)を上記ナット部に連結保持させることによ
り、ねじ送りの伝達効率が良く、しかも真空中でのガス
放出が少ない直進ねじ送り機構を実現できる。
In the screw feed mechanism including the screw shaft and the nut portion, a radial ball bearing having a small rotational resistance and a small amount of released gas is provided between the screw shaft and the nut portion instead of the thread of the nut portion. The inner ring side (or outer ring side) of the radial ball bearing is brought into rolling contact with the thread groove of the screw shaft so as to engage with each other, and the outer ring side (or inner ring side) is connected and held by the nut portion, thereby screw feeding. It is possible to realize a straight advance screw feed mechanism which has a high transmission efficiency and which emits less gas in a vacuum.

【0014】より具体的には、ねじ軸をラジアルボール
ベアリングの内側に通した状態で、上記ラジアルボール
ベアリングの内輪が該内輪の内面と該内輪の両端面とが
成す二つの円周状角部のうちの両方(または片方)にお
いて上記ねじ軸のねじ溝と噛み合うように、上記ラジア
ルボールベアリングの回転軸線を上記ねじ軸の中心軸線
に対して傾けて配置することにより、上記ねじ軸を回転
すると、上記ラジアルボールベアリングの内輪が上記両
方(または片方)の円周状角部において上記ねじ軸のね
じ溝と転がり接触して回転し、該ラジアルボールベアリ
ングの外輪側に連結された上記ナット部を直進移動させ
る。この際に、上記ラジアルボールベアリングの内輪と
上記ねじ軸との間の摩擦力が小さくて両者の間に回転方
向の滑りが発生したとしても、該ラジアルボールベアリ
ングが上記ねじ軸の軸方向に滑ることは無く、上記ナッ
ト部は上記ねじ軸が1回転する間に該ねじ軸の1リード
分だけ正確に直進移動する。
More specifically, in a state where the screw shaft is passed through the inside of the radial ball bearing, the inner ring of the radial ball bearing has two circumferential corners formed by the inner surface of the inner ring and both end surfaces of the inner ring. When the screw shaft is rotated by arranging the rotation axis of the radial ball bearing with respect to the central axis of the screw shaft so as to mesh with the screw groove of the screw shaft in both (or one) of , The inner ring of the radial ball bearing rotates in rolling contact with the thread groove of the screw shaft at both (or one) of the circumferential corners, and the nut portion connected to the outer ring side of the radial ball bearing is rotated. Move straight. At this time, even if the frictional force between the inner ring of the radial ball bearing and the screw shaft is small and a slip in the rotational direction occurs between the two, the radial ball bearing slides in the axial direction of the screw shaft. However, the nut portion moves linearly exactly by one lead of the screw shaft during one rotation of the screw shaft.

【0015】本発明のねじ送り機構において、上記ねじ
軸と上記ナット部に連結保持された上記ラジアルボール
ベアリングとの噛み合わせの状態は、上記ねじ軸のピッ
チ,外径,ねじ溝の角度、および、上記ラジアルボール
ベアリングの内径,内輪幅,内輪内面と内輪端面とから
成る円周状角部角部の形状等のパラメータにより決定さ
れるが、このうちの幾つかのパラメータが多少変化して
も、上記ねじ軸と上記ラジアルボールベアリングとをバ
ックラッシュ無く精度良く噛み合わせることが可能であ
る。
In the screw feed mechanism of the present invention, the meshing state of the screw shaft and the radial ball bearing connected and held by the nut portion is determined by the pitch of the screw shaft, the outer diameter, the angle of the thread groove, and , The inner diameter of the radial ball bearing, the inner ring width, and the shape of the corners of the circumferential corner formed by the inner ring inner surface and the inner ring end surface, etc., but some of these parameters may change slightly. It is possible to accurately mesh the screw shaft and the radial ball bearing without backlash.

【0016】このように、本発明においては、ねじ軸と
噛み合わさるべきナット部のねじ山の代わりに上記ねじ
軸−ナット部間に配置したラジアルボールベアリングが
上記ねじ軸のねじ溝と転がり接触することによって上記
ねじ軸の回転を上記ナット部の直進移動に変換している
ため、両者間の転がり抵抗が小さく、回転運動を直進運
動に変換する際の伝達効率が高い。また、ラジアルボー
ルベアリングにおいては、ボールねじのようにボール同
士間での接触が起こらないため、無潤滑で用いることも
可能であり、また真空に悪影響を及ぼすことが少ない固
体潤滑剤の使用も容易である。さらに、ラジアルボール
ベアリングにおいてはボールねじのように真空排気の難
しい内部空間が少ないために、使用空間内の真空度に悪
影響を及ぼすことが少ない。
As described above, in the present invention, the radial ball bearing arranged between the screw shaft and the nut portion instead of the thread of the nut portion to be engaged with the screw shaft makes rolling contact with the thread groove of the screw shaft. As a result, the rotation of the screw shaft is converted into the linear movement of the nut portion, so that the rolling resistance between the two is small and the transmission efficiency when converting the rotational movement into the linear movement is high. Also, in a radial ball bearing, contact between balls does not occur unlike ball screws, so it is possible to use it without lubrication, and it is also easy to use a solid lubricant that does not adversely affect the vacuum. Is. Further, in a radial ball bearing, since there is little internal space where it is difficult to evacuate like a ball screw, the degree of vacuum in the use space is not adversely affected.

【0017】[0017]

【実施例】以下、本発明の実施例につき、図面を参照し
て詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.

【0018】図1,図2および図3に、本発明の一実施
例になる超高真空用直進移動台の概略構成を示す。な
お、図1は上面図,図2は前側面図,図3は右側面図で
ある。図において、直進移動台1は、固定部1’上に設
けられた直進ガイド2上を移動部1”が往復直進運動す
るように構成されている。移動部1”の往復運動は、移
動台前側面に設けられた本発明によるねじ送り機構3に
より外部からの回転運動を直進運動に変換して行われ
る。固定部1’の長手方向両端には、移動部1”の移動
範囲を規制するためのストッパ4が設けられている。
FIG. 1, FIG. 2 and FIG. 3 show a schematic structure of an ultra-high vacuum linear movement base according to an embodiment of the present invention. 1 is a top view, FIG. 2 is a front side view, and FIG. 3 is a right side view. In the figure, a rectilinear moving base 1 is configured such that a moving part 1 ″ reciprocates linearly on a rectilinear guide 2 provided on a fixed part 1 ′. The screw feeding mechanism 3 according to the present invention provided on the front side surface converts the rotational movement from the outside into a rectilinear movement. Stoppers 4 for restricting the movement range of the moving portion 1 ″ are provided at both ends of the fixed portion 1 ′ in the longitudinal direction.

【0019】図4に、図1におけるねじ送り機構3の部
分を断面図示して示す。ねじ送り機構3は、移動台1の
固定部1’側に取り付けられたねじ軸部5側と、移動台
1の移動部1”側に取り付けられたナット部6側とに大
別される。
FIG. 4 is a sectional view showing a portion of the screw feeding mechanism 3 in FIG. The screw feeding mechanism 3 is roughly classified into a screw shaft portion 5 side attached to the fixed portion 1 ′ side of the moving table 1 and a nut portion 6 side attached to the moving portion 1 ″ side of the moving table 1.

【0020】ねじ軸部5側は、ねじ軸7、ねじ軸7を支
持するベアリング8、ベアリング8を収めて移動台1の
固定部1’に取り付けるためのハウジング9、ベアリン
グ8のがたつきを無くしねじ軸7を精度良く保持するた
めにベアリング8に一定圧力の軸方向予圧を与える予圧
バネ10、ベアリング8に予圧バネ10及びねじ軸7の
ねじ部端面が直接当らないようにするためのリング11
及び11’、外部からの回転運動を受けると同時に予圧
バネ10を一定の長さに圧縮した状態でねじ軸7をクラ
ンプするカップリング12から構成されている。
On the side of the screw shaft portion 5, there is rattling of the screw shaft 7, a bearing 8 for supporting the screw shaft 7, a housing 9 for accommodating the bearing 8 and mounting the bearing 8 on the fixed portion 1'of the moving base 1, and a bearing 8. A preload spring 10 for applying a constant axial preload to the bearing 8 in order to hold the lost screw shaft 7 with high accuracy, and a ring for preventing the preload spring 10 and the end surface of the screw shaft 7 from directly contacting the bearing 8. 11
11 ', and a coupling 12 for clamping the screw shaft 7 while receiving a rotational movement from the outside and compressing the preload spring 10 to a predetermined length.

【0021】図5に、ナット部6側の詳細構造を示す。
ナット部6側は、ナットのねじ山の代わりにねじ軸7の
ねじ溝と噛み合うラジアルボールベアリング13、ラジ
アルボールベアリング13を収めるハウジング14、ラ
ジアルボールベアリング13の外輪をハウジング14に
固定する押さえリング15、ハウジング14をねじ軸7
の中心軸線を通りかつ該中心軸線に垂直な軸の周りに回
転できるように保持するピン16、ねじ軸7の回転方向
運動Aに伴うラジアルボールベアリング13の直進方向
運動Bをピン16を介して移動台1の移動部1”側に伝
達するブロック17、ブロック17内に収められており
ハウジング14に対してピン16を軸とした回転方向
(C方向)に予圧を与える予圧バネ18、予圧バネ18
の反発力をハウジング14を介してラジアルボールベア
リング13に伝えるプッシュロッド19から構成されて
いる。なお、本実施例におけるピン16の中心軸線は、
図1および図4〜図6において、ねじ軸7の中心軸線上
を通りかつ該中心軸線と紙面との双方に垂直な方向とな
るように設定されている。
FIG. 5 shows a detailed structure of the nut portion 6 side.
On the nut portion 6 side, a radial ball bearing 13 that meshes with the thread groove of the screw shaft 7 instead of the screw thread of the nut, a housing 14 that houses the radial ball bearing 13, and a holding ring 15 that fixes the outer ring of the radial ball bearing 13 to the housing 14. , Housing 14 screw shaft 7
A pin 16 that holds the pin 16 so that it can rotate about an axis that passes through and is perpendicular to the central axis of the radial shaft bearing 13 and a linear movement B of the radial ball bearing 13 that accompanies the rotational movement A of the screw shaft 7; A block 17 that transmits to the moving portion 1 ″ side of the moving table 1, a preload spring 18 that is housed in the block 17 and that applies a preload to the housing 14 in a rotation direction (C direction) about the pin 16 as an axis, a preload spring 18
The push rod 19 transmits the repulsive force to the radial ball bearing 13 via the housing 14. The central axis of the pin 16 in this embodiment is
In FIGS. 1 and 4 to 6, it is set so as to pass through the central axis of the screw shaft 7 and be perpendicular to both the central axis and the paper surface.

【0022】図6に、ねじ軸7とラジアルボールベアリ
ング13との噛み合い状態を詳細に示す。ラジアルボー
ルベアリング13は、外輪20,ボール21,内輪22
から構成されており、ねじ軸7はラジアルボールベアリ
ング13の内輪22の内側を通るように配置されてい
る。ねじ軸7とラジアルボールベアリング13との噛み
合いは、内輪22の内面23と内輪22の一端面24と
からなる一方の角部と内輪22の内面23と内輪22の
他端面24’とからなる他方の角部とを、ラジアルボー
ルベアリング13の回転方向角度において互いに180
度ずれた位置において、それぞれねじ軸7のねじ溝側面
に転がり接触させることによって行なわれる。なお、本
実施例では、内輪22の両方の角部をねじ軸7のねじ溝
側面と接触させているため、内輪22の内面部分23は
ねじ溝に接触していないが、図7に示すように、ラジア
ルボールベアリング13を保持しているピン16を紙面
上で平行移動して別の場所に移し、内輪22の片方の角
部のみをねじ軸7のねじ溝に噛み合わせ、この1ヶ所の
噛み合い部で内輪の内面部分23と端面部分24(また
は、端面部分24’)とがねじ溝と転がり接触するよう
に構成することも可能である。また、本実施例では、ね
じ軸7はラジアルボールベアリング13の内輪22の内
側を通るように配置されているが、図8に示すように、
ねじ軸7の周囲に1個または複数個のラジアルボールベ
アリング13を配置し、これらラジアルボールベアリン
グ13の外輪側をねじ軸7のねじ溝に噛み合わせるよう
に構成することも可能である。なお、この場合には、ラ
ジアルボールベアリング13の内輪側がナット部6に連
結保持されることは云うまでもない。
FIG. 6 shows in detail the meshing state of the screw shaft 7 and the radial ball bearing 13. The radial ball bearing 13 includes an outer ring 20, a ball 21, and an inner ring 22.
The screw shaft 7 is arranged so as to pass inside the inner ring 22 of the radial ball bearing 13. The screw shaft 7 and the radial ball bearing 13 are meshed with each other by the one corner formed by the inner surface 23 of the inner ring 22 and one end surface 24 of the inner ring 22 and the other by the inner surface 23 of the inner ring 22 and the other end surface 24 ′ of the inner ring 22. Of the radial ball bearing 13 with respect to each other by 180 degrees with respect to each other.
It is carried out by rolling contact with the side surfaces of the screw groove of the screw shaft 7 at positions that are offset from each other. In this embodiment, since both corners of the inner ring 22 are in contact with the thread groove side surfaces of the screw shaft 7, the inner surface portion 23 of the inner ring 22 is not in contact with the thread groove, but as shown in FIG. Then, the pin 16 holding the radial ball bearing 13 is moved in parallel on the paper surface and moved to another place, and only one corner of the inner ring 22 is engaged with the screw groove of the screw shaft 7, and this one place It is also possible to configure that the inner surface portion 23 and the end surface portion 24 (or the end surface portion 24 ') of the inner ring are in rolling contact with the thread groove at the meshing portion. Further, in this embodiment, the screw shaft 7 is arranged so as to pass through the inner ring 22 of the radial ball bearing 13, but as shown in FIG.
It is also possible to dispose one or a plurality of radial ball bearings 13 around the screw shaft 7 and to engage the outer ring side of these radial ball bearings 13 with the thread groove of the screw shaft 7. In this case, it goes without saying that the inner ring side of the radial ball bearing 13 is connected and held to the nut portion 6.

【0023】次に、上記の装置構成による移動台移動部
1”の往復直進運動時における装置各部の動作につい
て、図4〜図6を用いて説明する。図4に示すように、
ねじ軸7は移動台1の固定部1’に固定されたハウジン
グ9に2個のベアリング8を介して保持されており、ね
じ軸7には予圧バネ10の反発力によって軸方向右側に
向かう予圧力が加えられている。このため、ねじ軸7は
ハウジング9に対して軸方向にも半径方向にもがたつき
を生じないように精度良く保持されている。この状態
で、まず、外部駆動装置からの回転運動がカップリング
12を介してねじ軸7に伝達される。なお、以下におい
ては、ねじ軸7のねじ山の巻き方向が右ねじ方向であ
り、ねじ軸7の回転方向が図示のA方向である場合につ
いて説明する。
Next, the operation of each part of the apparatus during the reciprocating rectilinear movement of the moving table moving section 1 "having the above-mentioned apparatus configuration will be described with reference to FIGS. 4 to 6. As shown in FIG.
The screw shaft 7 is held by a housing 9 fixed to the fixed portion 1 ′ of the movable table 1 via two bearings 8, and the screw shaft 7 is preloaded to the right in the axial direction by the repulsive force of the preload spring 10. Pressure is applied. Therefore, the screw shaft 7 is accurately held so as not to rattle the housing 9 in the axial direction and the radial direction. In this state, first, the rotational movement from the external drive device is transmitted to the screw shaft 7 via the coupling 12. In the following, a case will be described in which the thread winding direction of the screw shaft 7 is the right-hand screw direction and the rotation direction of the screw shaft 7 is the A direction shown in the drawing.

【0024】ねじ軸7のA方向の回転によって、そのね
じ溝に噛み合わされているラジアルボールベアリング1
3が図示のB方向に押されて移動する。この時、ねじ軸
7によって押される部分はラジアルボールベアリング1
3の内輪22の端面24’側の角部であるが、この部分
はねじ軸7のねじ溝と転がり接触しており、内輪22は
ねじ軸7の回転に際して外輪20の内側で回転できるた
め、この接触部分での滑り摩擦の発生は極めて少ない。
そのため、ねじ軸7の回転によってナット部6を効率良
く直進移動させることができ、ナット部6に取り付けら
れた移動台1の移動部1”を小さな回転力で精度良く移
動させることができる。
By the rotation of the screw shaft 7 in the A direction, the radial ball bearing 1 meshed with the screw groove thereof.
3 is pushed and moved in the direction B shown. At this time, the portion pushed by the screw shaft 7 is the radial ball bearing 1
3 is a corner portion of the inner ring 22 on the side of the end face 24 ', but this portion is in rolling contact with the thread groove of the screw shaft 7, and the inner ring 22 can rotate inside the outer ring 20 when the screw shaft 7 rotates. The occurrence of sliding friction at this contact portion is extremely small.
Therefore, the nut portion 6 can be efficiently moved straight by the rotation of the screw shaft 7, and the moving portion 1 ″ of the moving table 1 attached to the nut portion 6 can be moved accurately with a small rotational force.

【0025】ラジアルボールベアリング13には、図5
に示すように、ハウジング14,プッシュロッド19を
介して予圧ばね18によりC方向(内輪22の角部をね
じ軸7のねじ溝に噛み合わせる方向)に予圧が加えられ
ている。ねじ軸7を回転させるとこの予圧の反力により
ナット部6および移動台移動部1”が移動するが、移動
部1”がストロークエンドに達しストッパ4に押し当て
られると、ねじ軸7が回転することによりそのリードに
よって発生する推力が、前記した予圧ばね18による予
圧に打ち勝つため、ハウジング14内のラジアルボール
ベアリング13には図中のC方向とは逆方向の回転力が
作用して、ねじ軸7と内輪22との噛み合いが外れる。
このため、移動部1”がストロークエンドに達したにも
拘らず、尚もねじ軸7を回転させたとしても、装置各部
に破損を来すことが無い。
The radial ball bearing 13 is shown in FIG.
As shown in FIG. 7, a preload is applied by the preload spring 18 via the housing 14 and the push rod 19 in the C direction (the direction in which the corner portion of the inner ring 22 is meshed with the thread groove of the screw shaft 7). When the screw shaft 7 is rotated, the nut 6 and the moving base moving unit 1 ″ move due to the reaction force of this preload, but when the moving unit 1 ″ reaches the stroke end and is pressed against the stopper 4, the screw shaft 7 rotates. By doing so, the thrust generated by the lead overcomes the preload by the preload spring 18 described above, so that the radial ball bearing 13 in the housing 14 is acted on by a rotational force in the direction opposite to the C direction in the drawing, The shaft 7 and the inner ring 22 are disengaged from each other.
For this reason, even if the moving shaft 1 ″ reaches the stroke end, even if the screw shaft 7 is still rotated, the respective parts of the device are not damaged.

【0026】図9に、ラジアルボールベアリング13の
支持方法を変えた別の一実施例を示す。本実施例では、
図5に示すハウジング14,押さえリング15,ピン1
6,予圧ばね18,プッシュロッド19の代わりに、2
枚の成型された板ばね25を設け、この板ばね25によ
ってラジアルボールベアリング13を支持させると共
に、ラジアルボールベアリング13の回転中心軸とねじ
軸7の中心軸線との双方に対して概略垂直な軸線を中心
にして回転する方向(C方向)にラジアルボールベアリ
ング13を押さえ付けるように構成している。この支持
方法により、図5に示した支持方法の場合よりも更に装
置構造を簡略化でき、製造コストを低減することが可能
となる。
FIG. 9 shows another embodiment in which the method of supporting the radial ball bearing 13 is changed. In this embodiment,
The housing 14, the pressing ring 15, and the pin 1 shown in FIG.
6, instead of the preload spring 18 and the push rod 19, 2
A plurality of molded leaf springs 25 are provided, the radial ball bearing 13 is supported by the leaf springs 25, and an axis line that is substantially perpendicular to both the rotation center axis of the radial ball bearing 13 and the center axis line of the screw shaft 7. The radial ball bearing 13 is pressed down in the direction of rotation about the center (direction C). With this supporting method, the device structure can be further simplified as compared with the supporting method shown in FIG. 5, and the manufacturing cost can be reduced.

【0027】上記した実施例においては、ラジアルボー
ルベアリング13およびねじ軸7にそれぞれ市販の規格
品をそのまま用いたが、安価にして比較的高精度のねじ
送り機構が得られている。しかし、更に送り精度を向上
させるために、図10に示すように、ねじ軸7のねじ溝
の形状やラジアルボールベアリング13の内輪22の内
面23と両端面24,24’が成す角部の形状をより噛
み合いに適した形状に変更することも有効である。
In the above-mentioned embodiments, the commercially available standard products are used as they are for the radial ball bearing 13 and the screw shaft 7, but the screw feed mechanism can be obtained at a low cost and with relatively high precision. However, in order to further improve the feeding accuracy, as shown in FIG. 10, the shape of the thread groove of the screw shaft 7 and the shape of the corner formed by the inner surface 23 of the inner ring 22 of the radial ball bearing 13 and both end surfaces 24, 24 '. It is also effective to change the shape to be more suitable for meshing.

【0028】また、上記の実施例においては、図8の例
を除いて、使用するラジアルボールベアリングの数をね
じ軸1本当たり1個としたが、複数個を使用することに
よりナット部移動の推力を増すことが可能である。
Further, in the above embodiment, except for the example of FIG. 8, the number of radial ball bearings used is one per screw shaft, but by using a plurality of radial ball bearings, the movement of the nut part can be prevented. It is possible to increase thrust.

【0029】以上の実施例によれば、ねじ軸とナット部
とからなるねじ送り機構において、上記ナット部のねじ
山の代わりにラジアルボールベアリングを配置しこれを
上記ねじ軸のねじ溝と転がり接触させることにより上記
ねじ軸の回転運動を上記ナット部の直進運動に変換する
ようにしているため、ねじ軸とナット部間の接触抵抗が
小さくて変換効率が高く、かつ潤滑剤を使用する必要も
無いため放出ガスの少ないねじ送り機構を実現すること
ができる。その結果、超高真空内で用いるのに非常に好
都合なねじ送り機構が得られる。
According to the above embodiment, in the screw feed mechanism including the screw shaft and the nut portion, a radial ball bearing is arranged in place of the screw thread of the nut portion, and this is brought into rolling contact with the thread groove of the screw shaft. By doing so, the rotational movement of the screw shaft is converted into the linear movement of the nut portion, so the contact resistance between the screw shaft and the nut portion is small, the conversion efficiency is high, and it is also necessary to use a lubricant. Since there is no such gas, a screw feed mechanism that emits less gas can be realized. The result is a screw feed mechanism that is very convenient for use in ultra high vacuum.

【0030】また、内径1mmの非常に小さな物まで規
格品として市販されているラジアルボールベアリング
と、最小外径0.3mm,ピッチ0.08mmから適用
されているJIS−B−0201のミニチュアねじ等を
上記した実施例のような組合せで用いることにより、非
常に小型でリードの小さいねじ送り機構を構成できると
いう効果も得られる。
In addition, even a very small object with an inner diameter of 1 mm, which is commercially available as a standard product, and a miniature screw of JIS-B-0201, which is applied with a minimum outer diameter of 0.3 mm and a pitch of 0.08 mm, etc. Is also used in combination as in the above-described embodiment, an effect that a very small screw feed mechanism with a small lead can be obtained.

【0031】[0031]

【発明の効果】本発明によれば、ナット部のねじ山の代
わりに配置したラジアルボールベアリングをねじ軸のね
じ溝と転がり接触させることによりねじ軸の回転をナッ
ト部の直進移動に変換しているため、ねじ軸とナット部
間での接触抵抗が小さくなり、回転運動から直進運動へ
の変換効率を高くできる。また、ラジアルボールベアリ
ングは、ボールねじのようにボール同士の間での接触が
起こらないため、無潤滑で使用することも可能である
が、場合によっては、真空に悪影響を及ぼすことが少な
い固体潤滑剤を使用することもできる。さらに、ラジア
ルボールベアリングにはボールねじのように真空排気が
難しい内部空間が少ないため、使用する室内の真空度に
悪影響を及ぼすことが少ない。
According to the present invention, the radial ball bearing arranged in place of the screw thread of the nut portion is brought into rolling contact with the thread groove of the screw shaft to convert the rotation of the screw shaft into the linear movement of the nut portion. Therefore, the contact resistance between the screw shaft and the nut portion is reduced, and the conversion efficiency from the rotational movement to the linear movement can be increased. Also, radial ball bearings can be used without lubrication because contact between balls does not occur unlike ball screws, but in some cases solid lubrication does not adversely affect vacuum. Agents can also be used. Further, since the radial ball bearing has a small internal space, such as a ball screw, which is difficult to evacuate, it is less likely to adversely affect the degree of vacuum in the room in which it is used.

【0032】以上のことから、大気中に比べて摩擦係数
がより大きくなる真空中において、ねじ軸の回転抵抗を
低減すると同時にねじ軸から発生する放出ガスを低減す
ると云う二つの要求を同時に満足させることができ、か
じり現象を発生させたり放出ガスにより真空容器内の圧
力上昇を招いたりすることのない、超高真空室内での使
用に適した直進ねじ送り機構を提供することができる。
From the above, the two requirements of simultaneously reducing the rotational resistance of the screw shaft and simultaneously reducing the gas released from the screw shaft in a vacuum where the friction coefficient is larger than in the atmosphere are satisfied. Therefore, it is possible to provide a linear screw feed mechanism suitable for use in an ultra-high vacuum chamber that does not cause a galling phenomenon or increase the pressure in the vacuum container due to the released gas.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例になる超高真空用直進移動台
の概略構成を示す上面図。
FIG. 1 is a top view showing a schematic configuration of an ultra-high vacuum linear movement base according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示した超高真空用直進移動台の前側面
図。
FIG. 2 is a front side view of the ultra-high vacuum linear movement base shown in FIG.

【図3】図1に示した超高真空用直進移動台の右側面
図。
FIG. 3 is a right side view of the ultra-high vacuum linear movement base shown in FIG.

【図4】図1におけるねじ送り機構3部分の詳細構造を
示す部分断面図。
FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing a detailed structure of a screw feeding mechanism 3 portion in FIG.

【図5】図4におけるナット部6側の詳細構造を示す部
分断面図。
5 is a partial cross-sectional view showing the detailed structure of the nut portion 6 side in FIG.

【図6】図5におけるねじ軸7とラジアルボールベアリ
ング13との噛み合い状態の詳細を示す部分断面図。
6 is a partial cross-sectional view showing details of a meshed state of the screw shaft 7 and the radial ball bearing 13 in FIG.

【図7】本発明のねじ送り機構におけるねじ軸7とラジ
アルボールベアリング13との噛み合い状態の他の一例
を示す部分断面図。
FIG. 7 is a partial cross-sectional view showing another example of the engagement state of the screw shaft 7 and the radial ball bearing 13 in the screw feeding mechanism of the present invention.

【図8】本発明のねじ送り機構におけるねじ軸7とラジ
アルボールベアリング13との噛み合い状態のさらに他
の一例を示す部分断面図。
FIG. 8 is a partial cross-sectional view showing still another example of a meshed state of the screw shaft 7 and the radial ball bearing 13 in the screw feed mechanism of the present invention.

【図9】本発明のねじ送り機構におけるラジアルボール
ベアリング13の保持方法の他の一例を示す部分断面
図。
FIG. 9 is a partial cross-sectional view showing another example of a method of holding the radial ball bearing 13 in the screw feeding mechanism of the present invention.

【図10】本発明のねじ送り機構におけるねじ軸7とラ
ジアルボールベアリング13との噛み合い部形状(ねじ
溝形状と内輪角部形状)の他の一変形例を示す断面図。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing another modified example of the meshing portion shape (screw groove shape and inner ring corner portion shape) of the screw shaft 7 and the radial ball bearing 13 in the screw feeding mechanism of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…移動台, 1’…固定部,
1”…移動部, 2…直進ガイド,
3…ねじ送り機構, 4…ストッパ,5
…ねじ軸部, 6…ナット部,7…
ねじ軸, 8…ベアリング,9…
ハウジング, 10…予圧ばね,11…
リング, 11’…リング,12…
カップリング, 13…ラジアルボールベ
アリング,14…ハウジング, 15…
リング,16…ピン, 17…ブ
ロック,18…予圧ばね, 19…プ
ッシュロッド,20…外輪, 2
1…ボール,22…内輪, 23
…内輪の内面,24…内輪の一端面, 2
4’…内輪の他端面,25…板ばね。
1 ... movable table, 1 '... fixed part,
1 ”... moving part, 2 ... straight guide,
3 ... Screw feed mechanism, 4 ... Stopper, 5
… Screw shaft, 6… Nut, 7…
Screw shaft, 8 ... Bearing, 9 ...
Housing, 10 ... Preload spring, 11 ...
Ring, 11 '... Ring, 12 ...
Coupling, 13 ... Radial ball bearing, 14 ... Housing, 15 ...
Ring, 16 ... Pin, 17 ... Block, 18 ... Preload spring, 19 ... Push rod, 20 ... Outer ring, 2
1 ... Ball, 22 ... Inner ring, 23
... Inner surface of inner ring, 24 ... One end surface of inner ring, 2
4 '... other end surface of inner ring, 25 ... leaf spring.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金友 正文 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 松原 利之 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Masafumi Kinyu, 1-280 Higashi Koikeku, Kokubunji City, Tokyo Metropolitan Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Toshiyuki Matsubara 1-280 Higashi Koikeku, Kokubunji, Tokyo Hitachi Ltd. Central Research Laboratory

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ねじ軸とこれに噛み合わせたナット部とか
ら成り上記ねじ軸を回転させることにより上記ナット部
を直進移動させるねじ送り機構において、上記ナット部
のねじ山の代わりにラジアルボールベアリングを配置
し、該ラジアルボールベアリングの内輪および外輪のう
ちの一方を上記ねじ軸のねじ溝に噛み合わせ、他方を上
記ナット部に連結保持させてなることを特徴とするねじ
送り機構。
1. A screw feed mechanism, comprising a screw shaft and a nut portion meshing with the screw shaft, for linearly moving the nut portion by rotating the screw shaft, wherein a radial ball bearing is used instead of the thread of the nut portion. A screw feed mechanism in which one of an inner ring and an outer ring of the radial ball bearing is engaged with a thread groove of the screw shaft and the other is connected and held by the nut portion.
【請求項2】上記ラジアルボールべアリングは、該ラジ
アルボールベアリングの内輪の内側を上記ねじ軸が通る
ようにして配置されていることを特徴とする請求項1に
記載のねじ送り機構。
2. The screw feed mechanism according to claim 1, wherein the radial ball bearing is arranged so that the screw shaft passes through an inner side of an inner ring of the radial ball bearing.
【請求項3】上記ラジアルボールべアリングは、該ラジ
アルボールベアリングの外輪の外側を上記ねじ軸が通る
ようにして配置されていることを特徴とする請求項1に
記載のねじ送り機構。
3. The screw feed mechanism according to claim 1, wherein the radial ball bearing is arranged so that the screw shaft passes through an outer side of an outer ring of the radial ball bearing.
【請求項4】上記ラジアルボールベアリングの内輪は、
該内輪の内面と該内輪の一方の端面とが成す角部と上記
内輪の内面と該内輪の他方の端面とが成す角部との両方
の角部において、上記ねじ軸のねじ溝に噛み合わされて
いることを特徴とする請求項2に記載のねじ送り機構。
4. The inner ring of the radial ball bearing comprises:
The corners formed by the inner surface of the inner ring and one end surface of the inner ring and the corners formed by the inner surface of the inner ring and the other end surface of the inner ring are engaged with the thread groove of the screw shaft. The screw feed mechanism according to claim 2, wherein
【請求項5】上記ラジアルボールベアリングの内輪は、
該内輪の内面と該内輪の一方の端面とが成す角部と上記
内輪の内面と該内輪の他方の端面とが成す角部とのうち
のいずれか片方の角部のみにおいて、上記ねじ軸のねじ
溝に噛み合わされていることを特徴とする請求項2に記
載のねじ送り機構。
5. The inner ring of the radial ball bearing comprises:
Only at one corner of the corner formed by the inner surface of the inner ring and one end surface of the inner ring and the corner formed by the inner surface of the inner ring and the other end surface of the inner ring, the screw shaft The screw feed mechanism according to claim 2, wherein the screw feed mechanism is engaged with the screw groove.
【請求項6】上記ラジアルボールベアリングの内輪が該
ラジアルボールベアリングの回転方向角度において互い
に180度ずれた2位置において上記した両方の角部の
それぞれにおいて上記ねじ軸のねじ溝と噛み合うよう
に、上記ねじ軸の中心軸線に対して上記ラジアルボール
ベアリングの回転中心軸線を傾けて配置してなることを
特徴とする請求項4に記載のねじ送り機構。
6. The inner race of the radial ball bearing engages with the thread groove of the screw shaft at each of the two corners at two positions which are 180 degrees apart from each other in the rotational direction angle of the radial ball bearing. The screw feed mechanism according to claim 4, wherein the rotation center axis of the radial ball bearing is arranged to be inclined with respect to the center axis of the screw shaft.
【請求項7】上記ラジアルボールベアリングの内輪が上
記した片方の角部のみにおいて上記ねじ軸のねじ溝と噛
み合うように、上記ねじ軸の中心軸線に対して上記ラジ
アルボールベアリングの回転中心軸線を傾けて配置して
なることを特徴とする請求項5に記載のねじ送り機構。
7. The rotation center axis of the radial ball bearing is tilted with respect to the center axis of the screw shaft so that the inner ring of the radial ball bearing meshes with the thread groove of the screw shaft only at one of the corners. 6. The screw feed mechanism according to claim 5, wherein the screw feed mechanism is arranged as follows.
【請求項8】上記ラジアルボールベアリングの外輪は、
該外輪が上記ナット部に対して上記ねじ軸の中心軸線と
上記ラジアルボールベアリングの回転中心軸線とを含む
平面に垂直でかつ上記ねじ軸の中心軸線と上記ラジアル
ボールベアリングの回転中心軸線との交点を通る線を回
転軸線として回転できるようにして、上記ナット部に連
結保持されていることを特徴とする請求項4または6に
記載のねじ送り機構。
8. The outer ring of the radial ball bearing comprises:
The outer ring is perpendicular to a plane including the central axis of the screw shaft and the central axis of rotation of the radial ball bearing with respect to the nut portion, and the intersection of the central axis of the screw shaft and the central axis of rotation of the radial ball bearing. The screw feed mechanism according to claim 4 or 6, wherein the screw feed mechanism is connected and held to the nut portion so as to be rotatable about a line passing through the rotation axis line.
【請求項9】上記ラジアルボールベアリングの外輪は、
該外輪が上記ナット部に対して上記ねじ軸の中心軸線と
上記ラジアルボールベアリングの回転中心軸線とを含む
平面に垂直でかつ上記ねじ軸の中心軸線と上記ラジアル
ボールベアリングの回転中心軸線との交点を通らない線
を回転軸線として回転できるようにして、上記ナット部
に連結保持されていることを特徴とする請求項5または
7に記載のねじ送り機構。
9. The outer ring of the radial ball bearing comprises:
The outer ring is perpendicular to a plane including the central axis of the screw shaft and the central axis of rotation of the radial ball bearing with respect to the nut portion, and the intersection of the central axis of the screw shaft and the central axis of rotation of the radial ball bearing. The screw feed mechanism according to claim 5 or 7, wherein the screw feed mechanism is rotatably connected to the nut portion so that a wire that does not pass through can be rotated as a rotation axis.
【請求項10】上記ラジアルボールベアリングの外輪に
対して、該外輪の上記ナット部に対する回転可能方向に
おいて、上記ラジアルボールベアリングの内輪の上記し
た両方の角部を上記ねじ軸のねじ溝に押しつける向きの
予圧力を与える手段を付加してなることを特徴とする請
求項8に記載のねじ送り機構。
10. A direction in which the both corners of the inner ring of the radial ball bearing are pressed against the thread groove of the screw shaft in the rotatable direction with respect to the outer ring of the radial ball bearing with respect to the nut part of the outer ring. 9. The screw feed mechanism according to claim 8, further comprising a means for applying the preload.
【請求項11】上記ラジアルボールベアリングの外輪に
対して、該外輪の上記ナット部に対する回転可能方向に
おいて、上記ラジアルボールベアリングの内輪の上記し
た片方の角部を上記ねじ軸のねじ溝に押しつける向きの
予圧力を与える手段を付加してなることを特徴とする請
求項9に記載のねじ送り機構。
11. A direction in which one of the corner portions of the inner ring of the radial ball bearing is pressed against a thread groove of the screw shaft in a direction in which the outer ring of the radial ball bearing can rotate with respect to the nut portion of the outer ring. 10. The screw feed mechanism according to claim 9, further comprising means for applying the preload.
【請求項12】上記ラジアルボールベアリングの外輪
は、該外輪の上記ナット部に対する回転軸線上に設けら
れたピンを介して、上記ナット部に連結保持されている
ことを特徴とする請求項8または9に記載のねじ送り機
構。
12. The outer ring of the radial ball bearing is connected and held to the nut portion via a pin provided on a rotation axis of the outer ring with respect to the nut portion. 9. The screw feed mechanism according to item 9.
【請求項13】上記ラジアルボールベアリングの外輪
は、2枚の成型された板ばねを介して、上記ナット部に
連結保持されていることを特徴とする請求項8または9
に記載のねじ送り機構。
13. The outer ring of the radial ball bearing is connected and held to the nut portion via two molded leaf springs.
The screw feed mechanism described in.
【請求項14】直進ガイドと該直進ガイド上を往復移動
する移動部とを有してなり、超高真空容器内において用
いられる直進移動台であって、上記移動部を往復移動さ
せるための駆動手段として、請求項1から12までのい
ずれかに記載のねじ送り機構を用いてなることを特徴と
する超高真空用直進移動台。
14. A rectilinear moving base having a rectilinear guide and a moving part reciprocating on the rectilinear guide, which is used in an ultrahigh vacuum container, and is a drive for reciprocating the moving part. A linear movement base for ultra-high vacuum, characterized by using the screw feed mechanism according to any one of claims 1 to 12 as means.
JP30187094A 1994-12-06 1994-12-06 Screw feeding mechanism and rectilinearly moving stand for ultra-high-vacuum having its mechanism Pending JPH08159231A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100447451C (en) * 2005-05-22 2008-12-31 缪冬生 Rolling type accurate nut-screw pair
EP2056430A3 (en) * 2007-10-29 2013-12-25 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Motor gearbox module

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